Antwort Wann Gegenstrom und Gleichstrom? Weitere Antworten – Warum ist der Gegenstrom besser als Gleichstrom

Gegenstrom-Wärmeübertrager haben einen größeren thermischen Wirkungsgrad als Gleichstrom-Wärmeübertrager. In Gegenstrom-Wärmeübertragern ist es möglich, dass die Austrittstemperatur des kalten Mediums größer wird als die Austrittstemperatur des heißen Mediums. Diese Bedingung wird auch „Temperature Cross Over" genannt.Damit kommen Gleichstrom-Wärmetauscher immer dann zum Einsatz, wenn eine schnelle und sichere Kühlung gefragt ist. Möglich ist hier beispielsweise ein Einsatz bei temperaturabhängigen Gleichgewichtsreaktionen, damit sich kein Gleichgewicht bei einer niedrigeren Temperatur einstellt.Dadurch, dass Stoffe im Gegenstrom aneinander vorbei geführt werden, kann ein Energie- und gegebenenfalls auch ein Stoffaustausch erfolgen. Dieser Austausch ist im Gegenstrom wesentlich effektiver und damit kostengünstiger sowie umweltfreundlicher (Energieeinsparung) als im Gleichstrom.

Wo findet das gegenstromprinzip statt : Der Gegenstrom ist ein grundlegendes Prinzip in der Stoff- und Wärmeübertragungstechnik (siehe auch Verfahrenstechnik). Das Gegenstromprinzip findet man auch in der Biologie, etwa bei der Sauerstoffaufnahme mancher Tiere in Lunge oder Kiemen oder bei der Durchblutung von Wasservögelfüßen.

Wann ist Gleichstrom sinnvoll

Für die Übertragung großer Strommengen über weite Strecken eignet sich Gleichstrom hoher Spannung besonders gut. Denn dann sind die Übertragungsverluste geringer als bei Wechselstrom – vor allem, weil für den Transport von Gleichstrom keine Blindleistung benötigt wird.

Was ist der Nachteil von Gleichstrom : HGÜ (Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung erfordert einen höheren technischen Aufwand durch Stromkonverter und ist zudem teurer. Bei der Transformation von Wechselstrom entstehen Leistungsverluste. Speicherung in Batterien möglich. Speicherung nicht ohne Umwandlung möglich.

Elektrischer Stromfluss liegt vor, wenn Ladungsträger (Elektronen, Protonen, Ionen) eine gerichtete Bewegung ausführen. Wenn die Bewegungsrichtung über die Zeit konstant bleibt, spricht man von Gleichstrom. Wenn sich die Bewegungsrichtung periodisch ändert, handelt es sich um Wechselstrom.

Einer der großen Vorteile der Gegenstromströmung ist die Möglichkeit, dem Heizmedium einen höheren Anteil des Wärmeinhalts zu entziehen . Es ist wichtig zu beachten, dass der LMTD-Wert für Gegenstromströmung viel größer ist als für Gleichstromströmung bei gleicher Endtemperatur (siehe Abbildung 1.9).

Ist Parallel- oder Gegenstrom effizienter

Eine andere Möglichkeit zu erklären, warum der Gegenstrom-Wärmetauscher (bei gleicher Größe) effizienter ist als der Gleichstrom-Wärmetauscher, ist die Definition der thermischen Antriebskraft. Der Temperaturunterschied ist die treibende Kraft für die Wärmeübertragung.Warum wird die Gegenstromströmung als vorteilhaft gegenüber der Gleichstromströmung in den Kiemen von Fischen angesehen Es verbindet das am wenigsten mit Sauerstoff angereicherte Blut mit dem am stärksten mit Sauerstoff angereicherten Wasser und ermöglicht so eine große Diffusion von Sauerstoff auf einmal in das Blut .Gegenstrom kann als Zweiphasenströmungsregime definiert werden, bei dem die Arbeitsflüssigkeiten in entgegengesetzte Richtungen strömen. Eine der wichtigen Wechselwirkungen zwischen diesen Flüssigkeiten ist der Widerstand, bei dem die Widerstandskraft entgegengesetzt zur Relativbewegung der einen Flüssigkeit in Bezug auf die andere Flüssigkeit wirkt .

Der große Nachteil von Wechselstrom ist jedoch, dass beim Stromtransport über lange Distanzen deutliche Übertragungsverluste auftreten. Gleichstrom eignet sich hingegen sehr gut, um Energie über große Distanzen zu transportieren.

Was lässt kein Gleichstrom durch : Sie erhalten diese Energie in dem Moment zurück, in dem sich der Kondensator bei Gleichstrom entlädt. Ein Kondensator lässt jedoch keinen Gleichstrom durch, im Falle von Wechselstrom (AC).

Welcher Gleichstrom- oder Gegenstromwärmetauscher ist besser : Es zeigt sich, dass das Gegenstromverfahren dem Gleichstromverfahren bei gleichen Parametern und Betriebsbedingungen überlegen ist . Es wird ein vereinfachtes Modell vorgeschlagen, um den Prozess zu analysieren, wenn die Diffusion in Querrichtung nicht geschwindigkeitsbestimmend ist.

Warum ist der Gegenstrom bei Fischen effizienter

Fische nutzen ein Gegenstromsystem, um die Menge an Sauerstoff zu maximieren, die dem Wasser entzogen werden kann . Wasser hat einen viel geringeren Sauerstoffgehalt als Luft und daher benötigen Fische ein viel effizienteres System, das dem umgebenden Wasser einen viel höheren Anteil an Sauerstoff entziehen kann.

Fischkiemen nutzen eine Konstruktion namens „Gegenstrom-Sauerstoffaustausch“ , um die Menge an Sauerstoff zu maximieren, die ihr Blut aufnehmen kann . Dies erreichen sie, indem sie die Zeit, die ihr Blut Wasser mit einem höheren Sauerstoffgehalt ausgesetzt ist, maximieren, auch wenn das Blut mehr Sauerstoff aufnimmt.Bei einer Gegenstromkühlung absorbiert das einströmende Kühlmedium Wärme, wenn sich das „heiße“ Fluid in die entgegengesetzte Richtung bewegt.

Warum wird im Haushaltsstromkreis kein Gleichstrom verwendet : Aus folgenden Gründen wird in Haushalten kein Gleichstrom verwendet: Erstens ist Gleichstrom schwer zu erzeugen, da er hauptsächlich durch Batterien und elektrochemische Photovoltaikzellen erzeugt wird . Der Leistungsverlust bei der Übertragung ist bei Gleichstrom höher als bei Wechselstrom.